CN112031690B - 套管清洁过滤器及采用其的清洁方法 - Google Patents
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Abstract
一种套管清洁过滤器及采用其的清洁方法。该套管清洁过滤器包括：芯轴；皮碗过流套，套设于芯轴外侧；皮碗，设置于皮碗过流套的开口处；动活塞，设置在芯轴外侧表面；动活塞的推动端与皮碗过流套的内部通道相接触，从而在内部通道中流动流体的压力下运动；过滤网，设置于芯轴侧面，连通皮碗过流套的内部通道和芯轴及皮碗过流套的外部空间；当动活塞位于第一位置时，过滤网与外部的接触被遮挡片遮挡；当动活塞克服复位机构阻力而运动到第二位置时，动活塞将遮挡片移除，从而流体能够从过滤网流向外部空间，实现过滤效果。本发明的套管清洁过滤器能随起钻自动激活，无需投球及胶塞激活，采用筛管或割缝管过滤杂质，支持维护保养后多次使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油套管清洁工具，尤其是一种套管清洁过滤器及采用其的清洁方法。
背景技术
套管过滤器用于收集由刮管器刮削套管内壁上的水泥块、硬蜡、各种盐类结晶和沉积物、毛刺、铁锈等产生的废物残渣，以便在套管内顺利的下入各种井下工具。尤其在井下工具与套管内壁环形空间较小时，更应该充分刮削及过滤后，再进行下一步工序。目前国内一些油田以及国外一些油气井施工作业时，使用刮管器及过滤器已经是一种必不可少的工序，目的在于提高井下工具下入成功率。使用过滤器能够收集上一工序遗留在套管内的杂质。例如提高封隔器坐封成功率。由于井下环境复杂，套管内很可能会有异物或套管内径发生变化，从而影响封隔器坐封，此时就迫切需要开发一种套管清洁工具以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种套管清洁过滤器及采用其的清洁方法，以期至少部分地解决上述技术问题。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提出了一种套管清洁过滤器，包括：
芯轴，其内部中空且上下连通；
皮碗过流套，套设于芯轴外侧，其内部形成过流通道，在朝向皮碗一侧开口；
皮碗，设置于皮碗过流套的开口处，能够受力滑动而将皮碗过流套的开口打开；
动活塞，设置在芯轴外侧表面，能够在芯轴长度方向的第一位置和第二外置之间运动；动活塞的推动端与皮碗过流套的内部通道相接触，从而能够在皮碗过流套内部通道中流动的流体的压力下运动；动活塞上设置有复位机构；
过滤网，设置于芯轴的侧面上，过滤面的一面连接皮碗过流套的内部通道，另一面接触芯轴及皮碗过流套的外部空间；
其中，当动活塞位于第一位置时，过滤网与外部空间的接触被遮挡片遮挡；当动活塞在内部流体压力下克服复位机构的阻力而运动到第二位置时，动活塞将遮挡过滤网与外部空间接触的遮挡片移除，从而皮碗过流套内部通道中流动的流体能够从过滤网流向外部空间。
作为本发明的另一个方面，还提出了一种采用如上所述的套管清洁过滤器的套管清洁方法，包括以下步骤：
上提管柱，环空泥浆作用到皮碗上，皮碗向下移动，关闭皮碗与套管之间的外部通道；泥浆从皮碗过流套内部通道流入所述套管清洁过滤器内，流经过滤网，泥浆作用到动活塞和圆柱弹簧将过滤网外侧的遮挡片打开；从而将清洁的钻井液或者泥浆留在环空中，而无法过滤的杂质或铁锈被过滤网收集。
基于上述技术方案可知，本发明的套管清洁过滤器及方法至少具有如下有益效果之一：
(1)本发明采用大旁通孔设计，支持快速下钻。能够实现随起钻自动激活，无需投球及胶塞激活；
(2)过滤网采用筛管或割缝管过滤杂质，支持维护保养后多次使用，节约成本；
(3)起钻时依靠皮碗与套管内壁的过盈配合，收集泥浆并过滤泥浆中的杂质；
(4)过滤器上部及下部均采用钻杆扣进行连接，达到高强度抗拉及抗扭的效果。
附图说明
图1是本发明的套管清洁过滤器的纵截面剖视图。
上图中，附图标记含义如下：
1、芯轴 2、皮碗过流套
3、扶正器支撑套 4、扶正器
5、连接短节 6、滤网外套
7、支撑环 8、动活塞
9、下接头 10、圆柱弹簧
14、皮碗 15、滤网支撑环
16、滤网堵头 17、滤网
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。由于本发明产品摆放的位置可以随意发生变化，本发明中所述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词，只表示相对的位置关系，而不用于限定绝对的位置关系。在以下的描述中，虽然参照图1所示，本发明的井口专用循环阀采用倒向竖直放置的图示方式(纸张依据图号从左向右看)，上接头位于纸张的下方，下接头位于纸张的上方，但为了更好地与实际中的产品相对应，下文中还是采用上下关系为准，即上接头位于上方，下接头位于下方，整个产品是实际工作时的竖直状态
本发明公开了一种套管清洁过滤器，其包括：
芯轴，其内部中空且上下连通；
皮碗过流套，套设于芯轴外侧，其朝向皮碗一侧开口，内部形成过流通道；
皮碗，设置于皮碗过流套的开口处，能够受力滑动而将皮碗过流套的开口打开；皮碗可以由橡胶、树脂、薄金属等材料制成，优选具有弹性的材料制成，从而在受力时能够尽量张开贴紧套管内壁，封堵泥浆防止其从皮套外侧流过；
动活塞，设置在芯轴外表面，能够在芯轴长度方向的第一位置和第二外置之间运动；动活塞的推动端与皮碗过流套的内部通道相接触，从而能够在皮碗过流套内部通道中流动的流体的压力下运动；动活塞上设置有复位机构；
过滤网，设置于芯轴的侧面上，过滤面的一面连接皮碗过流套的内部通道，另一面接触芯轴及皮碗过流套的外部空间；
其中，当动活塞位于第一位置时，动活塞阻挡了过滤网与外部空间的接触；当动活塞在内部流体压力下克服复位机构的阻力而运动到第二位置时，动活塞将不再阻挡过滤网与外部空间的接触，从而皮碗过流套内部通道中流动的流体能够从过滤网流向外部空间。
其中，芯轴外表面上还设置有安装在扶正器支撑套上的扶正器，用于芯轴的定位。
其中，芯轴外表面上还设置有连接短节，用于与动活塞形成可移动打开的密封结构。
其中，动活塞的复位机构采用圆柱弹簧。
其中，过滤网采用环形或类环形大面积设计，即大旁通孔设计，能够通过大流量的流体。
其中，过滤网采用筛管或割缝管。
其中，芯轴上下部均设置有钻杆扣，或者与钻杆扣连接的部件。
本发明还公开了一种采用上述套管清洁过滤器的套管清洁方法，包括以下步骤：
将该套管清洁过滤器的芯轴连接管柱，当正循环时，泥浆从芯轴和下接头内部流过，经过其它工具后，泥浆从其它工具内部流出，到达其它工具与套管内壁的环空，泥浆推动该套管清洁过滤器的皮碗，使皮碗过流套的流道打开，继而泥浆流向上面环空，实现正循环；
当需要使用该套管清洁过滤器来过滤套管环空泥浆时，通过上提管柱实现，具体方法为：上提管柱，环空泥浆作用到皮碗上，皮碗向下移动，关闭外部通道；泥浆从皮碗过流套内部通道流入该套管清洁过滤器内，流经支撑环、滤网支撑环、滤网，泥浆作用到动活塞和圆柱弹簧将滤网外套上的外部通道打开；从而将清洁的钻井液或者泥浆留在环空中，而杂质、铁锈等被过滤网收集。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步阐述说明。
如图1所示，本发明的套管清洁过滤器主要由以下部件组成：芯轴1、皮碗过流套2、扶正器支撑套3、扶正器4、连接短节5、滤网外套6、支撑环7、动活塞8、下接头9、圆柱弹簧10、皮碗14、滤网支撑环15、滤网堵头16、滤网17。
将该套管清洁过滤器的芯轴1连接管柱，当正循环时，泥浆从芯轴1和下接头9内部流过，经过其它工具后，泥浆从工具内部流出，到达工具与套管内壁的环空，泥浆推动皮碗14，皮碗过流套的流道打开，继而泥浆流向上面环空，实现正循环。
当需要使用该套管清洁过滤器进行过滤套管环空泥浆时，可以通过上提管柱实现。具体方法为：上提管柱，环空泥浆作用到皮碗14上，皮碗14向下移动，关闭外部通道。泥浆从皮碗过流套2内部通道流入过滤器内，流经支撑环7、滤网支撑环15、滤网17，泥浆作用到动活塞8和圆柱弹簧10将滤网外套6上的外部通道打开。从而清洁钻井液或者泥浆留在环空，杂质、铁锈等被过滤网收集。
经过多次试验可以发现，由于本发明采用大旁通孔设计，可以支持快速下钻；能够实现随起钻自动激活，无需投球及胶塞激活；滤网采用筛管或割缝管过滤杂质，支持维保后多次使用，节约成本；起钻时依靠皮碗与套管内壁的过盈配合，收集泥浆并过滤泥浆中的杂质。过滤器上部及下部均采用钻杆扣进行连接，达到高强度抗拉及抗扭的效果。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种套管清洁过滤器，其特征在于，包括：
芯轴，其内部中空且上下连通；
皮碗过流套，套设于芯轴外侧，其内部形成过流通道，在朝向皮碗一侧开口；
皮碗，设置于皮碗过流套的开口处，能够受力滑动而将皮碗过流套的开口打开；
动活塞，设置在芯轴外侧表面，能够在芯轴长度方向的第一位置和第二外置之间运动；动活塞的推动端与皮碗过流套的内部通道相接触，从而能够在皮碗过流套内部通道中流动的流体的压力下运动；动活塞上设置有复位机构，该复位机构采用圆柱弹簧；芯轴外表面上还设置有连接短节，用于与动活塞形成可移动打开的密封结构；
过滤网、滤网外套，过滤网设置于芯轴的侧面上，过滤网的一面连接皮碗过流套的内部通道，另一面接触芯轴及皮碗过流套的外部空间；所述过滤网采用大旁通孔设计，能够通过大流量的流体；所述过滤网所占面积大于等于芯轴侧面积的一半；
其中，当动活塞位于第一位置时，过滤网与外部空间的接触被遮挡片遮挡；当动活塞在内部流体压力下克服复位机构的阻力而运动到第二位置时，动活塞将遮挡过滤网与外部空间接触的遮挡片移除，将滤网外套上的外部通道打开，从而皮碗过流套内部通道中流动的流体能够从过滤网流向外部空间。
2.如权利要求1所述的套管清洁过滤器，其特征在于，所述皮碗由橡胶、树脂或薄金属材料制成。
3.如权利要求1所述的套管清洁过滤器，其特征在于，所述皮碗由具有弹性的材料制成，从而在受力时能够尽量张开贴紧套管内壁，封堵泥浆防止其从皮套外侧流过。
4.如权利要求1所述的套管清洁过滤器，其特征在于，所述过滤网采用筛管或割缝管。
5.如权利要求1所述的套管清洁过滤器，其特征在于，所述芯轴外表面上还设置有安装在扶正器支撑套上的扶正器，用于芯轴的定位。
6.如权利要求1所述的套管清洁过滤器，其特征在于，所述芯轴上下部均设置有钻杆扣，或者能够与钻杆扣连接的部件。
7.一种采用如权利要求1~6任一项所述的套管清洁过滤器的套管清洁方法，包括以下步骤：
上提管柱，环空泥浆作用到皮碗上，皮碗向下移动，关闭皮碗与套管之间的外部通道；泥浆从皮碗过流套内部通道流入所述套管清洁过滤器内，流经过滤网，泥浆作用到动活塞和圆柱弹簧将过滤网外侧的遮挡片打开；从而将清洁的钻井液或者泥浆留在环空中，而无法过滤的杂质或铁锈被过滤网收集。
8.如权利要求7所述的套管清洁方法，其特征在于，所述方法中无需投球或胶塞激活。
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114458242B (zh) * | 2021-03-22 | 2023-10-31 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种刮管洗井过滤装置及其洗井过滤方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103362483A (zh) * | 2012-03-31 | 2013-10-23 | 大港油田集团有限责任公司 | 水平井砾石充填管柱及其压力控制阀 |
| CN105134111A (zh) * | 2015-08-25 | 2015-12-09 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种多功能井眼清洗工具 |
| CN107060668A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-18 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种多功能随钻井筒过滤器 |
| CN207686672U (zh) * | 2017-11-01 | 2018-08-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 开关式侧向单流阀 |
| CN210370565U (zh) * | 2019-08-02 | 2020-04-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 井下管柱用防卡沉淀杯 |
| CN212583656U (zh) * | 2020-08-27 | 2021-02-23 | 北京博德世达石油技术股份有限公司 | 套管清洁过滤器 |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| GB2371818B (en) * | 2001-02-06 | 2004-09-22 | Ruff Pup Ltd | A casing scraper |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103362483A (zh) * | 2012-03-31 | 2013-10-23 | 大港油田集团有限责任公司 | 水平井砾石充填管柱及其压力控制阀 |
| CN105134111A (zh) * | 2015-08-25 | 2015-12-09 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种多功能井眼清洗工具 |
| CN107060668A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-18 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种多功能随钻井筒过滤器 |
| CN207686672U (zh) * | 2017-11-01 | 2018-08-03 | 中国石油天然气股份有限公司 | 开关式侧向单流阀 |
| CN210370565U (zh) * | 2019-08-02 | 2020-04-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 井下管柱用防卡沉淀杯 |
| CN212583656U (zh) * | 2020-08-27 | 2021-02-23 | 北京博德世达石油技术股份有限公司 | 套管清洁过滤器 |
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